《电磁感应现象中的线框问题.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电磁感应现象中的线框问题.pptx(17页珍藏版)》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、2012重庆卷 如图所示,正方形区域MNPQ内有垂直纸面向里的匀强磁场在外力作用下,一正方形闭合刚性导线框沿QN方向匀速运动,t0时刻,其四个顶点M、N、P、Q恰好在磁场边界中点下列图象中能反映线框所受安培力f的大小随时间t变化规律的是()A B C D第1页/共17页2011海南卷如图,EOF和EOF为空间一匀强磁场的边界,其中EOEO,FOFO,且EOOF;OO为EOF的角平分线,OO间的距离为l;磁场方向垂直于纸面向里一边长为l的正方形导线框沿OO方向匀速通过磁场,t0时刻恰好位于图示位置规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是()第2页/共17
2、页考点一 线框与图像、电路综合例1、(08全国1卷)如图1所示,矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂直纸面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向,下列各图中正确的是()abcdB0B0B/Tt/s01 23 4I0I0i/At/s01 234ABI0I0i/At/s012 34CI0I0i/At/s012 34DI0I0i/At/s012 34图1D第3页/共17页变式训练1、如下图(2)所示,一个由导体制成的矩形线圈,以恒定速度v运动,从无场区域进入匀强磁场区域,然后出来.若取逆时针方向为电流的正方
3、向,那么在(3)图中所示的图像中,能正确反映出回路中感应电流随时间变化的是图()图2图3C第4页/共17页变式训练2、(04全国卷)如图4所示,在x0的区域内存在匀强磁场,磁场的方向垂直于xy平面(纸面)向里。具有一定电阻的矩形线框abcd位于xy平面内,线框的ab边与y轴重合。令线框从t=0的时刻起由静止开始沿x轴正方向做匀加速运动,则线框中的感应电流I(取逆时针方向的电流为正)随时间t的变化图线It图可能是下图中的哪一个?图4D第5页/共17页温馨提示四个明确:(1)明确图像所描述的物理意义(2)明确图像中各种正、负号的含义(3)明确图像斜率的含义(4)明确图像和电磁过程之间的对应关系第6
4、页/共17页根据题意当a=0时,根据闭合电路欧姆定律 根据法拉第电磁感应定律 得考点二 线框与力学综合例2、如图5,在水平线ab上方有水平方向的匀强磁场垂直纸面向里,磁感应强度为B。在竖直平面上,边长为L、质量为M、电阻为R的正方形线框落到如图位置时,加速度为零,求这时线框的速度。图5第7页/共17页变式训练3、如图6所示,闭合金属框从一定高度自由下落进入匀强磁场中,从bc边开始进入磁场到ad边刚进入磁场的这段时间内,线框运动的速度图像不可能是图中的()B第8页/共17页温馨提示线框两种状态处理方法(1)线框处于平衡状态-列平衡方程求解(2)线框处于非平衡状态-用牛顿第二定律进行动态分析结合功
5、能关系分析第9页/共17页考点三 线框与能量综合例3、如图7所示,质量为m,高度为h的矩形导体线框在竖直面内由静止开始自由下落.它的上下两边始终保持水平,途中恰好匀速通过一个有理想边界的匀强磁场区域,则线框在此过程中产生的热量为()Amgh B2mgh C大于mgh,小于2mgh D大于2mghB 图 7动能定理:能量守恒:第10页/共17页变式训练4、如图8所示,匀强磁场的方向垂直纸面向外,而且有理想的边界,用力将长为b,宽为a的矩形线框匀速拉出匀强磁场,以下关于拉力做功的说法正确的是()A拉线圈的速度越大,拉力做功越多B线圈边长a越大,拉力做功越多C线圈的电阻越大,拉力做功越多D磁感应强度
6、增大,拉力做功越多baFbaF b aF图8ABD第11页/共17页温馨提示电磁感应现象中能量计算的三种方法(1)利用克服安培力做功求解。(2)利用能量守恒求解。(3)利用电路特征求解。第12页/共17页小试牛刀 如图9所示,用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为L的单匝正方形线框MNPQ,线框每一边的电阻都相等。将线框置于光滑绝缘的水平面上。在线框的右侧存在竖直方向的有界匀强磁场,磁场边界间的距离为2L,磁感应强度为B。在垂直MN边的水平拉力作用下,线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场。在运动过程中线框平面水平,且MN边与磁场的边界平行。求:(1)线框MN边刚进入磁场时,线框中感应电流的
7、大小;(2)线框MN边刚进入磁场时,M、N两点间的电压UMN;(3)在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中,水平拉力对线框所做的功W。图9L2L第13页/共17页一展身手(08北京卷)如图10所示,均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行。当cd边刚进入磁场时,(1)求线框中产生的感应电动势大小;(2)求cd两点间的电势差大小;(3)若此时线框加速度恰好为零,求线框下落的高度h所应满足的条件。图10h第14页/共17页(1)cd边刚进入磁场时,线框速度 2分 线框中产生的感应电动势 2分 解得 1分(2)此时线框中电流 2分 cd两点间的电势差 2分 1分 (3)安培力 2分 根据牛顿第二定律 2分 解得下落高度满足 2分第15页/共17页欢迎光临欢迎光临谢谢指导谢谢指导第16页/共17页感谢您的观看!第17页/共17页